计算机集成过程系统的现状与发展

自动化概论结业论文计算机集成过程系统的现状与发展自动化工程学院班级自动125姓名徐博闻学号2012307010514计算机集成过程系统的现状与发展摘要阐述了CIPS的信息集成系统的特点。CIPS的现状以及未来的发展趋势。关键词CIPSCIMSAbstractInthispaperthecharacteristicsoftheinformationintegrationsystemofCIPS.TheCIPSpresentsituationandthefuturedevelopmenttrend.KeywordsCIPSCIMS一、引言随着机关及全球化的发展，市场竞争变得越来越激烈，如何适应当今市场快速多变的需求，不断提高我国产品质量，低成本的快速开发适销对路产品，在竞争中求生存、求发展，已成为我国企业共同追求的目标。CIPS就在这样的世界背景下登上了历史舞台。二、CIMS的内容以及与CIPS的区别要说到计算机集成过程系统(CIPS)就不得不提到计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS是未来企业的一种模式，不仅仅适用于离散制造业，也适用于连续工业中，连续生产过程中的CIMS又通常被称为CIPS,即计算机集成过程系统。CIPS的思想和CIMS是一致的，都遵循两个观点：(1)系统观点生产和经营的各个环节是一个整体。(2)信息观点整个生产经营是信息的采集、传递、加工处理的过程。但是CIPS与CIMS又是有区别的。主要体现在以下几点：连续生产过程中物流与能源流都是连续的，在集成的霭义上不但强调信息流的集成，还表现在物流与能源的集成上。离散工业中由于是离散制造，各工序间时间次序一般不是很紧凑，允许有缓冲单元。而连续工业中，由于能源、物流是不间断的，各工序先后次序紧密、严格，生产的连续性一般不允许生产中的缓冲单元。从生产环境看，离散制造业一般都在常规环境下进行,而连续生产过程的环境一般是苛刻的。比如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、有毒等。集成是将各种已有的自动化孤岛“连接成”一个有机的整体，从已有生产技术看，离散制造中主要有CAD等，而在连续过程中主要有专家系统、模糊控制以及各种各样建模、优化等高级控制算法等。由于上述连续过程的特性,CIPS的研究与实施都有别于CIMS,而要实现计算机集成制造,关键是解决信息集成的间题。连续过程要实现物流的集成及能流的集成,最终归结为信息的集成上。三、CIPS的现状当前，我国的CIPS已经改变为“现代集成制造与现代集成制造系统。它已在广度与深度上拓展了原CIMS的内涵。其中，“现代”的含义是计算机化、信息

化、智能化。“集成”有更广泛的内容，它包括信息集成、过程集成及企业间集成等三个阶段的集成优化；企业活动中三要素及三流的集成优化；CIPS有关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。CIPS不仅仅把技术系统和经营生产系统集成在一起，而且把人（人的思想）也集成在一起，使整个企业的工作流程、物流和信息流都保持通畅和相互有机联系，所以，CIPS是人、经营和技术三者集成的产物。四、CIPS信息集成特点与要求在90年代以来，计算机集成制造系统在机械制造行业得到了发展。同样，在石油、化工、冶金、化纤、造纸、等行业中，也达到发展。由于后者都是连续流程，具有过程控制的共同特点所以经常将CIMS改称CIPS，以表示在连续流程的行业中计算机集成系统。也可以认为CIPS技术是CIMS技术的一个分支。信息集成是为了实行整个系统的集成，因此在讨论CIPS信息集成之前，我们有必要对CIPS整个系统框架有一个基本的了解。再根据连续过程实际,CIPS系统结构可表示如图竺「■言Wftfi库分厂、车间调度圾尊元河路•后醉煜I

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j-pesgMgCIPS信息集成是通过网络和数据库实现的,cips的数据库集成环境，除了关系数据库以外,有别于CIMS的工程数据库，还包括实时数据库。实现CIPS信息集成，有必要了解CIPS信息集成的特点。下面对连续过程信息系统的特点进行一些讨1.连续论1.连续信息是相互关联的，有意义的数据集,通过对数据的提炼获得信息。连续过程底层信息来源包括装置运行信息、生产工况信息。这些信息主要来自DCS系统与各个零散的传感器检测单元所获取的数据。这些信息实时性强、信息数据量大，由于与生产过程紧密相连，加上连续过程工业生产环境一般比较苛刻,为了确保安全生产,信息来源一定要准确、可靠、及时。连续过程信息的复杂性与有效性装置送来大量数据。一方面，生产过程数据之多，造成了信息提取的复杂性，另一方面，从连续过程安全性考虑，又需要及时、准确地掌握生产信息,生产环境的苛刻要求系统反应敏捷，这便要求信息是高度有效的。现有的实时数据库技术可以对实时数据的管理与处理提供支持环境，模型化是对数据进行压缩与有效处理的一般方法。但是由于连续过程的复杂性，增加了建立过程数学模型的困难，同时,连续生产过程往往还包括许多不确定的、模糊信息。为了解决上述问题，在连续过程领域，许多学者正致力于研究非传统模型与方法，比如ANN、专家系统、定性模型等，为实现连续过程信息的有效处理提供了一些解决途径与方法。连续过程信息集成的人机界面实现CIPS的目的不是实现无人工厂，人在CIPS中永远是主体。实现CIPS是要把人从底层的低级劳动中解脱出来,充分发挥人的创造性，为此,CIPS的信息系统与CIMS一样，也要把人集成进来。人的参与是通过人机界面实现的，连续过程人机界面由于连续过程的特殊性又有别于离散工业。首先，连续工程的复杂信息必须让人易于了解和掌握，实现信息的易用性。其次，由于生产过程是连续的，人的参与必须是实时的,实现人的在线参与。连续过程信息的集成处理信息处理包括信息表达与信息操作。生产过程中的信息还被表示成图像或者神经元网络，并非是简单的数字或符号。信息处理也能通过多种手段和方法来实现。近年来，各种高级控制策略、优化算法、神经元网络、专家系统等被大量地应用于连续生产企业中,CIPS信息集成应该便于信息被多种工具集成处理，在设计信息系统时应考虑信息处理工具与方法的集成策略。静态信息与动态信息,全局信息与局部信息对连续过程工业而言，不同类型的信息应区别对待，从变化频率上分，可分为静态信息与动态信息，从载体位置与重要性上,可分为全局信息与局部信息。静态信息是指一些相对随时间变化不大，相对较稳定的信息，例如工厂工艺标准信息等。动态信息是指随时间而变化较快的信息，对这些信息的处理要比静态信息复杂，同时，动态信息上升为经验或者模型，便成为静态信息。考虑两种信息的不同特点，其信息系统的设计方法也不同。连续生产过程非常复杂，可以划分成许多局部的过程,一些信息可能只在某个局部过程进行处理，这一部分信息称局部信息。局部信息符合连续过程场地自治的原则。而另外一些信息对整个生产过程全局产生影响，这部分信息称全局信息。全局信息为整个生产过程共享,并且需要占用系统网络资源。全局信息表达了整个连续过程的系统性与整体性。五、CIPS未来的发展CIPS未来的发展趋势大致为：以“数字化”为发展核心、以“精密化”将成为发展的关键、突出“极端条件”，是发展的焦点、以“自动化”技术为发展前提、以“成化集”为发展的方法、以“网络化”为发展道路、“智能化”是CIPS未来发展的美好前景、“绿色”是CIPS未来发展的必然趋势。1、以“数字化”为发展核心未来世界，“数字化”将势不可当。“数字化”不仅是“信息化”发展的核心，而且也是先进制造技术发展的核心。信息的“数字化”处理同“模拟化”处理相比，有着3个不可比拟的优点：信息精确，信息安全，信息容量大。数字化制造就是指制造领域的数字化，它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。2、以“精密化”将成为发展的关键所谓“精密化”，一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高，另一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高。“精”是指加工精度及其发展，精密加工，细微加工，纳米加工。3、突出“极端条件”，是发展的焦点在高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等等条件下工作的，或有高硬度、大弹性等等要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的。4、以“自动化”技术为发展前提“自动化”从自动控制、自动调节、自动补偿、自动辨识等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的自动化水平；而且今天自动控制的内涵与水平已远非昔比，从控制理论、控制技术、控制系统、控制元件，都有着极大的发展。制造业发展的自动化不但极大地解放了人的体力劳动，而且更为关键的是有效地提高了脑力劳动，解放了人的部分的脑力劳动。5、以“集成化”为发展的方法“集成化”，一是技术的集成，二是管理的集成，三是技术与管理的集成；其本质是知识的集成，亦即知识表现形式的集成。现代集成制造技术就是制造技术、信息技术、管理科学与有关科学技术的集成。6、以“网络化”为发展道路“网络化”是现代集成制造技术发展的必由之路，制造业走向整体化、有序化，这同人类社会发展是同步的。制造技术的网络化是由两个因素决定的：一是生产组织变革的需要，二是生产技术发展的可能。这是因为制造业在市场竞争中，面临多方的压力：采购成本不断提高，产品更新速度加快，市场需求不断变化，客户定单生产方式迅速发展，全球制造所带来的冲击日益加强等等；企业要避免传统生产组织所带来的一系列问题，必须在生产组织上实行某种深刻的变革。这种变革体现在两方面：一方面利用网络，在产品设计、制造与生产管理等活动乃至企业整个业务流程中充分享用有关资源，即快速调集、有机整合与高效利用有关制造资源；与此同时，这必然导致制造过程与组织的分散化网络化，使企业必须集中力量在自己最有竞争力的核心业务上。7、“绿色”是CIPS未来发展的必然趋势制造业的产品从构思开始，到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段，直到回收阶段、再制造各阶段，都必须充分计及环境保护。六、结束语在连续过程实现CIPS,信息的集成是基础，连续过程的复杂性决定了CIPS信息集成的特殊性，目前，我国在离散制造业中推广了一些CIMS技术，已取得了良好的经济、社会效益。在连续工业中，国家科委、中国石化总公司及一些高等院校都在进行有益的工作，相信在不久的将来,CIPS会成为连续工业中的重要技术而得到广泛应用。参考文献吴澄，李伯虎.从计算机集成制造系统到现代集成制造系统②机械与电子1996年02期作为我院学生，应该在哪些能力与知识方面加强作为一名自动化专业的大学生，为了更好的掌握自动化，我们应该加强一些能力与知识，在未来走向工作岗位打下更坚实的基础。首先需要加强的是英语水平，世界一些最顶尖，最优秀的自动化技术论文很多都是用英文写的，很多先进设备的